Alors que le changement climatique continue de s’aggraver, les vagues de chaleur comme celle qui a tué des centaines de personnes alors qu’elle traversait le nord-ouest du Pacifique l’été dernier sont devenues plus courantes et plus extrêmes. Ces vagues de chaleur peuvent entraîner la mort massive de poissons dans les cours d’eau qui deviennent trop chauds pour eux. Cependant, certains saumons ont trouvé un sauveur surprenant dans cette bataille pour survivre : les glaciers.
La hausse des températures atmosphériques et les épisodes de chaleur extrême ont entraîné un désastre pour les communautés du nord-ouest du Pacifique. Les maladies et les décès liés à la chaleur sont de plus en plus fréquents et les gestionnaires des ressources environnementales sont confrontés à des sécheresses pendant les mois d’été qui rendent l’allocation de l’eau plus difficile. Le réchauffement des températures des cours d’eau et les faibles débits exposent les espèces d’eau froide comme le saumon à un risque accru de stress thermique, de maladies et même de mortalité massive, et les vagues de chaleur ont parfois été le point de basculement entre des températures de cours d’eau tolérables et mortelles pour le saumon.
Les glaciers peuvent atténuer certains de ces effets en produisant de l’eau de fonte froide pour les ruisseaux et les rivières qui reçoivent leur eau de fonte. De cette façon, ils créent des tampons contre les températures élevées et les faibles débits. Cependant, les contributions précises des glaciers aux cours d’eau et les effets du changement climatique sur ces contributions restent des questions auxquelles seules des études à long terme peuvent répondre.
Mauri Pelto, directeur du North Cascade Glacier Climate Project (NCGCP), a travaillé pour répondre à des questions comme celles-là tout au long de sa carrière de chercheur. Professeur de sciences de l’environnement au Nichols College, il a fondé le NCGCP en 1984 pour surveiller la réponse à long terme des glaciers au changement climatique. Avec une équipe changeante de chercheurs comprenant des étudiants de premier cycle, des étudiants diplômés et ses propres enfants, il étudie ces glaciers et suit les changements dans leur masse, l’emplacement de leur terminus et le ruissellement de l’eau depuis près de quatre décennies. Bien que l’objectif principal du projet de Pelto soit de suivre et de comprendre le retrait des glaciers, son travail comprend également une collaboration avec des partenaires communautaires pour étudier les impacts potentiels du retrait des glaciers sur la faune, y compris le saumon, les vers de glace et les chèvres de montagne.
La dernière étude du NCGCP, publiée dans la revue Eau en avril, analyse comment la contribution du ruissellement des glaciers aux cours d’eau pendant les vagues de chaleur peut modifier les conditions des cours d’eau et potentiellement protéger les populations de saumon à risque de dommages liés au stress thermique dans les rivières. L’équipe de recherche a comparé deux sections de la rivière Nooksack dans le nord-ouest de l’État de Washington – la fourche nord fortement glaciaire et la fourche sud non glaciaire – et a suivi la température du cours d’eau, le débit d’eau et le ruissellement des glaciers au cours de 24 épisodes de chaleur au cours de la dernière décennie.
L’étude a quantifié les effets du ruissellement des glaciers sur la température et le débit des cours d’eau lors d’une vague de chaleur, confirmant des tendances bien connues des gestionnaires des ressources en eau. Les épisodes de chaleur entraînent généralement des températures de cours d’eau plus chaudes et des débits plus faibles. Cependant, dans les cours d’eau glaciaires, les glaciers fondent plus rapidement et contribuent à un ruissellement plus froid vers les cours d’eau, tamponnant la température et les débits d’eau. Bien que cette tendance générale soit comprise, ces différences n’ont jamais été quantifiées, ce qui rend difficile de prédire avec précision les impacts que les vagues de chaleur pourraient avoir sur les rivières et les espèces qui y vivent.
La nouvelle étude a révélé que pendant les vagues de chaleur, le volume d’eau dans les cours d’eau non glaciaires comme le South Fork Nooksack diminue d’environ 20 % tandis que le volume d’eau dans les cours d’eau glaciaires comme le North Fork Nooksack augmente de 20 %. Le volume d’eau d’une rivière ou d’un ruisseau affecte la quantité d’oxygène dissous et la température de l’eau, ainsi que les niveaux de rejet, qui ont tous un impact sur les populations de saumon.
Pelto a déclaré à GlacierHub que les impacts du ruissellement des glaciers sur la température des cours d’eau pendant les vagues de chaleur étaient moins dramatiques que les différences de volume d’eau, mais toujours significatifs. Dans la fourche non glaciaire, la température de l’eau a augmenté d’environ 2 degrés Celsius alors qu’elle n’a augmenté que de 1 degré Celsius dans la fourche glaciaire. Cependant, Pelto souligne que « le ruisseau qui n’a pas de glaciers commence déjà à une température plus élevée, donc cela finit par être plus un problème pour le saumon ».
Les différences entre ces deux fourchettes sont déjà claires pour le saumon. La fourche sud a dépassé les températures tolérables pour le saumon (qui est d’environ 19 degrés Celsius), et l’été dernier, il y a eu une mortalité massive de 2 500 saumons quinnat dans la rivière South Fork Nooksack à la suite d’une vague de chaleur. Pelto explique que ce n’est pas que les saumons meurent de la chaleur elle-même, mais que « leurs systèmes sont stressés, ce qui permet à une explosion d’algues ou de bactéries de leur nuire plus facilement ». Dans la fourche nord, les températures des cours d’eau n’ont pas augmenté autant et les saumons sont sortis indemnes de la canicule.
Au fur et à mesure que les glaciers reculent et disparaissent, davantage de rivières commenceront à ressembler au South Fork Nooksack. Cela signifie que les populations de saumons seront plus sensibles aux impacts négatifs des vagues de chaleur et des épisodes de chaleur, et les mortalités massives comme celle observée l’été dernier pourraient devenir plus fréquentes.
Le saumon est une ressource culturelle, économique et écologique vitale dans le nord-ouest du Pacifique, et sa perte serait dévastatrice pour la région. Comprendre les façons quantifiables par lesquelles les glaciers amortissent les températures des cours d’eau et les débits permettra aux gestionnaires des pêches de protéger le saumon et de prioriser les populations de saumon à risque à l’avenir.
Mauri S. Pelto et al, Contribution du ruissellement des glaciers pendant les vagues de chaleur dans le bassin de la rivière Nooksack aux États-Unis, Eau (2022). DOI : 10.3390/w14071145
Cette histoire est republiée avec l’aimable autorisation de Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.